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提升高速公路防撞护栏钢筋间距保护层施工合格率的技术探索
摘要:本研究聚焦于某高速公路防撞护栏工程,深入剖析了影响钢筋间距与保护层厚度合格率的关键因素。通过系统分析,发现钢筋加工精度、模板安装质量、施工工艺、操作水平以及原材料质量等对施工合格率具有显著影响。基于此,提出了一系列针对性技术改进措施,包括优化钢筋加工工艺、改进模板设计、创新施工工艺以及加强原材料质量控制等。经实际工程案例验证,采取措施后钢筋间距及保护层合格率得到显著提高,施工质量得到显著提升。然而,在复杂地质条件下及新型材料技术应用方面仍存在研究不足,未来需加强相关研究以推动高速公路防撞护栏施工质量和技术水平的持续提升。
关键词:高速公路;防撞护栏;钢筋间距;保护层厚度;施工合格率
引言
高速公路作为区域交通网络的核心构成部分,其建设对于推动地区经济发展、强化区域间联系发挥着至关重要的作用。防撞护栏作为高速公路的关键安全设施,肩负着在车辆碰撞时吸收能量及引导车辆方向的重要功能,与行车安全直接相关。钢筋间距和保护层厚度是决定防撞护栏结构性能与耐久性的核心要素。本研究旨在通过对某高速公路防撞护栏施工过程的深入剖析,探寻影响钢筋间距保护层施工合格率的关键因素,并制定行之有效的技术改进措施,以显著提高施工合格率。研究内容涵盖工程现状分析、影响因素探究、技术措施制定以及实施效果验证等多个方面。通过系统研究,为某高速公路防撞护栏施工质量提升提供坚实的技术支撑,同时也为类似工程提供有益的参考借鉴。
一、高速公路工程概述
(一) 工程简介
某高速公路起于河南省商丘市,终于河南省信阳市,全长330公里。该工程穿越多种地形地貌,包括平原、丘陵和山区,沿线地质条件复杂多变。公路设计为双向四车道,设计时速 120公里 / 小时,采用沥青混凝土路面。工程建设规模庞大,施工周期较长,对施工技术和质量控制提出了较高的要求。
(二) 防撞护栏工程概况
防撞护栏采用钢筋混凝土结构,护栏高度 1.2 米,采用 C40 混凝土浇筑而成。钢筋选用 HRB400 级热轧带肋钢筋,主钢筋直径 20 毫米,间距 200 毫米。设计要求钢筋保护层厚度为 45 毫米,允许偏差为 ±5 毫米。
(三)施工难点与挑战
工程沿线地形起伏较大,在山区和丘陵路段,施工场地狭窄,材料运输和机械设备停放面临诸多困难。同时,由于路线较长,施工队伍众多,施工技术水平参差不齐,加大了质量控制的难度。在防撞护栏施工过程中,钢筋间距和保护层厚度受到地形、模板安装、混凝土浇筑等多种因素的综合影响,难以确保施工精度,给施工质量控制带来了严峻挑战。
二、影响防撞护栏钢筋间距保护层施工合格率的因素分析
(一) 钢筋加工精度
钢筋加工过程中出现的尺寸偏差和弯曲角度不准确问题,是影响钢筋间距和保护层厚度的重要因素。在某高速公路施工中,部分钢筋下料长度偏差超过 ±10 毫米,钢筋安装时位置存在偏差,影响钢筋间距。钢筋弯曲角度偏差过大,钢筋骨架位置发生偏移,影响保护层厚度。在某施工段落,钢筋弯曲角度发生偏差,导致部分钢筋保护层厚度不足 25 毫米,严重影响了结构的耐久性。
(二)模板安装质量
模板的变形和拼接不严密会导致钢筋位置偏差以及保护层厚度不均。在施工过程中,由于模板多次周转使用,部分模板出现变形现象,模板拼接缝过大,在混凝土浇筑时会出现漏浆,导致钢筋周围混凝土不密实,影响保护层质量。如在一段直线型防撞护栏施工中,因模板拼接不严密,出现多处漏浆现象,致使钢筋保护层出现孔洞,降低了结构的防护性能。
(三)施工工艺与操作水平
施工工艺和振捣方式对钢筋间距和保护层厚度有着显著影响。钢筋安装前未先调整预埋钢筋,导致安装后钢筋出现偏差。绑扎的垫块较少且不牢固,混凝土振捣时,振捣棒与钢筋接触过近,钢筋以及垫块移位,改变钢筋间距和保护层厚度。部分施工人员技术水平较低,操作不规范,在振捣时频繁振动钢筋,造成钢筋移位,导致施工合格率降低。
(四)原材料质量
钢筋和混凝土等原材料质量直接关系到施工合格率。钢筋的屈服强度、伸长率等指标若不符合设计要求,会影响钢筋骨架的稳定性,进而对钢筋间距和保护层厚度产生影响。混凝土的配合比不合理,坍落度控制不当,会导致混凝土浇筑困难,影响钢筋周围混凝土的密实度,降低保护层质量。例如,某批次混凝土坍落度偏大,在浇筑过程中出现离析现象,使钢筋保护层出现空洞,严重影响了防撞护栏的结构性能。
三、提高施工合格率的技术措施
(一) 优化钢筋加工工艺
采用数控钢筋加工设备,以提升钢筋下料长度和弯曲角度的精度。数控设备能够将钢筋下料长度偏差控制在 ±5 毫米以内,弯曲角度偏差控制在 ±2° 以内。对加工好的钢筋进行分类存放和标识,防止混用。在钢筋加工车间设置质量检验区,对每批次钢筋进行抽检,确保钢筋加工质量符合设计要求。通过优化加工工艺,有效提高了钢筋加工精度,为后续施工提供了质量保障。
(二) 改进模板设计与安装方法
选用高强度、耐腐蚀的新型模板材料,增强模板的刚度和稳定性,以减少模板变形。在模板安装前,对模板的平整度和尺寸进行严格检查,确保模板符合要求。采用定位销和螺栓连接方式,提高模板拼接精度,将拼接缝宽度控制在 2 毫米以内。安装模板时,运用测量仪器对模板位置进行精确调整,确保模板安装位置准确无误。
(三)创新施工工艺
3.1 采用三线定位以及钢筋定位卡具
(1)在钢筋进行安装前,先通过护栏边线控制点确定护栏钢筋安装高度以及安装位置,对偏位护栏预埋筋用千斤顶以及液压钳进行矫正,然后十米安装一个护栏钢筋进行定位,在定位钢筋的上、中、下三个部位挂出三道施工线,通过施工线确定十米范围内的护栏钢筋安装高度及位置。
(2)设计并制作了专用的钢筋定位卡具,根据钢筋间距要求在卡具上设置定位槽。在钢筋安装时,通过卡具检查固定钢筋位置,保证钢筋间距准确性。在实际施工中,使用钢筋定位卡具后,钢筋间距合格率从原来的65% 提高到了94% 以上。
3.2 特制卡尺及增加垫块
特制卡尺检验保护层厚度并增加混凝土垫块,垫块采用梅花状布置。模板安装时,先立一块模板作为定位,然后通过施工线确定整幅护栏模板的顺直,模板安装完成后,用特制4-5公分卡尺,对每一根护栏钢筋进行卡控,对不满足保护层要求的进行调整。混凝土浇筑采用分层浇筑方法,并在振捣时按照模板顶标注的位置避免碰触到钢筋及保护层垫块,保证钢筋稳定性。在某试验段改善施工工艺后,钢筋间距和保护层厚度的施工合格率均得到了显著提高,分别达到了94% 和92% 以上。
(四)加强原材料质量控制
建立严格的原材料检验制度,对每批次钢筋和混凝土进行抽样检验。钢筋检验项目涵盖屈服强度、抗拉强度、伸长率等,确保钢筋质量符合国家标准和设计要求。对混凝土原材料进行严格筛选,优化配合比设计,将坍落度控制在合理范围内。在混凝土搅拌过程中,加强搅拌时间和搅拌速度控制,确保混凝土均匀性。通过加强原材料质量控制,从源头上保障了施工质量,提高了施工合格率。
四、施工过程质量控制与管理
(一)建立质量管理体系
制定完善的质量管理规章制度,明确各部门和人员的质量职责。建立质量责任追溯制度,对施工过程中的质量问题进行责任追究。设立质量管理机构,配备专业质量管理人员,负责施工过程的质量监督和检查。制定详细的质量检验计划,明确检验项目、检验标准和检验频率,确保施工质量处于受控状态。
(二)加强施工过程监控
采用信息化手段对施工过程进行实时监控,在施工现场安装摄像头,对钢筋加工、模板安装、混凝土浇筑等关键工序进行远程监控。质量管理人员定期进行现场巡检,对发现的质量问题及时下达整改通知,要求施工班组限期整改。在关键工序施工完成后,进行严格的质量验收,验收合格后方可进行下一道工序施工。通过加强施工过程监控,及时发现和解决质量问题,保证了施工质量。
(三)开展质量培训与教育
定期组织施工人员和管理人员参加质量培训,培训内容包括施工技术规范、质量标准、操作规程等。邀请专家进行技术讲座,提高施工人员的技术水平和质量意识。开展质量竞赛活动,对表现优秀的施工班组和个人进行表彰和奖励,激发施工人员的积极性和主动性。通过开展质量培训与教育,提高了施工队伍的整体素质,为提高施工质量奠定了基础。
五、实例分析与效果验证
(一)具体施工段落案例分析
选取某高速公路山区施工段落作为研究对象,该段落地形复杂,施工难度较大。在采用上述技术措施和质量管理方法前,该段落防撞护栏钢筋间距和保护层厚度的施工合格率分别为65% 和70%。通过优化钢筋加工工艺、改进模板安装方法、创新施工工艺、加强原材料质量控制以及完善施工过程质量控制与管理等措施后,对该段落进行了质量检测。
(二)数据对比与效果评估
检测结果显示,钢筋间距合格率提高到了94%,保护层厚度合格率提高到了92%。与采取措施前相比,钢筋间距合格率提高了 29 个百分点,保护层厚度合格率提高了 22 个百分点,施工质量得到了显著提升。通过对混凝土强度、外观质量等其他指标的检测,也均符合设计要求,表明所采取的技术措施和质量管理方法取得了良好效果。
(三)经验总结
通过对该施工段落的实践验证,总结出一套适用于某高速公路复杂地形条件下的防撞护栏施工质量控制方法。这些方法在提高施工合格率的同时,还提升了施工效率,降低了施工成本。该经验具有较强的推广价值,可应用于某高速公路其他路段以及类似地形条件的高速公路防撞护栏施工,为提高我国高速公路建设质量提供了有益参考。
六、结论与展望
本研究通过对某高速公路防撞护栏钢筋间距保护层施工质量的深入探究,分析了影响施工合格率的关键因素,提出了一系列针对性的技术措施和质量管理方法,并进行了效益分析。通过实际工程应用验证,这些措施和方法有效提高了施工合格率,显著提升了防撞护栏的施工质量,带来了安全、经济和社会等多方面的效益。研究成果对于保障某高速公路的安全运营、提高高速公路建设质量具有重要意义。
虽然本研究取得了一定成果,但仍存在一些不足之处。例如,在复杂地质条件下,钢筋间距和保护层厚度的控制仍面临一些挑战,需要进一步研究改进。对于新型材料和新技术在防撞护栏施工中的应用研究还不够深入。未来,应加强对复杂地质条件下施工技术的研究,探索更多新型材料和技术在防撞护栏施工中的应用,不断提高高速公路防撞护栏的施工质量和技术水平,为我国高速公路建设事业的发展做出更大贡献。
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